脉冲多普勒雷达:最重要的军事装备之一
2015-12-25 15:59:00   来源:中国科协官网
内容摘要
脉冲多普勒雷达就是利用多普勒效应探测运动目标的脉冲雷达。当波源和接收器之间有相对运动时,接收器收到的频率与波源发出的频率不同,而且相对运动的速度越大,频率变化也越大,这就是多普勒效应。

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多年来,美国、俄罗斯、法国、英国等国家在气象、防空、机载预警和机载火控等方面已经成功研制多种型号的脉冲多普勒雷达。新型脉冲多普勒雷达将采用相控阵天线,可全向探测,功能更加完善,可靠性和可维护性也将进一步提高。

多普勒效应存在于声波、无线电波、光波等各种波中,无线电波、光波的频率变化,人的感觉器官无法感觉到,但声波频率的变化,人的耳朵可以听出来。例如,坐过火车的人都有这样一种体验,当两列火车交会时,听到对面来车的汽笛声,其声调会随着火车的驶近而提高,又会随着火车离去而降低,即声波的频率发生了变化。这就是声波的多普勒效应。 

脉冲多普勒雷达的工作原理是:当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差。这个差称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标相对于雷达的径向运动速度;根据发射脉冲和接收脉冲的时间差,可以测出目标的距离。由于目标和背景物(如地物、海浪、云雨、鸟群等)相对于雷达的径向速度不同,回波信号的多普勒频率也不同。可用频率过滤方法检测出目标的多普勒频率,滤除干扰杂波,分辨出目标信号。所以,与普通雷达相比,脉冲多普勒雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐藏在背景中的活动目标。

脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用,20世纪70年代以来随着大规模集成电路和数字处理技术的发展,脉冲多普勒雷达广泛应用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量,武器火控和气象探测等方面,成为重要的军事装备。

机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达,如美国现役FA-18和F-16等战斗机,分别装备了AWG-9、APG-65和APG-66、APG-68等先进雷达,其中APG-68雷达代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平,它有18种工作方式,可对空中、地面和海上目标进行边搜索边跟踪,抗干扰性好,当飞机在低空飞行时还可以引导飞机随地形起伏,避免与地面相撞。这种雷达体积小、重量轻、可靠性高、外场维修简便。(如需转载,请注明来源自科技世界网)